W18O49/NH2-UiO-66复合催化剂的高效光催化CO2环加成
程若霖, 王浩然, 任静, 马莹莹, 梁华根
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20230349
以2-氨基对苯二甲酸(H2ATA)为配体,通过溶剂热法合成了Zr基MOF:NH2-UiO-66,继而以氯化钨为前驱体,通过溶剂热法实现了富含氧空位的缺陷氧化钨(W18O49)在NH2-UiO-66上的原位生长,构建了具有典型Ⅱ型异质结的复合光催化剂W18O49/NH2-UiO-66。通过粉末X射线衍射、扫描电子显微镜、X射线光电子能谱和紫外可见漫反射光谱对催化剂的组成与结构进行了表征。在室温常压、模拟太阳光下,以氧化苯乙烯为模型底物,对所有样品的光催化活性进行了考察,W18O49/NH2-UiO-66展现了最高的碳酸苯乙烯酯产率(58 mmol·g-1·h-1)。
关键词: CO2环加成, 光催化, W18O49, 金属有机骨架
H2O及其中间体在缺电子Mn(3+δ)+位的自发增强吸附及其促进光催化产H2O2性能
尹鑫宇, 石海洋, 王玉, 王雪飞, 王苹, 余火根
【物理化学学报】doi: 10.3866/PKU.WHXB202312007
过渡金属羟基氧化物已被证明是水氧化反应的可靠助催化剂。然而,在水氧化过程中它们对H2O及其中间产物的吸附能力不足,极大制约了水氧化速率的提高。在本研究中,H2O及其中间体在MnOOH助剂的缺电子Mn(3+δ)+上的自发增强吸附可以极大地促进水的快速氧化,从而在纯水体系中实现高效的光催化H2O2生成。首先,无定形MnOOH通过定向光诱导氧化方法选择性地沉积在AuPd改性的单晶BiVO4光催化剂的(110)面上,从而制备了AuPd/BiVO4/MnOOH光催化剂。光催化实验表明,所制备的AuPd/BiVO4/MnOOH (0.5%)光催化剂的H2O2产生速率达到214μmol·L-1,并表现出良好的稳定性和重现性。密度泛函理论计算和X射线光电子能谱表征表明,MnOOH的自由电子可以有效地转移到BiVO4上,诱导缺电子Mn位(Mn(3+δ)+)的产生,从而自发地促进H2O及其中间体的吸附,增强四电子WOR反应,导致H2O2的高效生成。本文关于助催化剂与主体催化剂之间强相互作用的工作为其它高效催化材料的合理设计提供了一种新的思路。
关键词: 光催化, H2O2生产, MnOOH助催化剂, 单晶BiVO4, H2O吸附
二维层状α-In2Se3(2H)铁电材料的各向异性光响应
吕宝华, 李玉珍
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20240105
采用机械剥离法制备了2H相α-In2Se3[α-In2Se3(2H)]纳米片。通过X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)、拉曼光谱、球差电镜和压电力显微镜对纳米片的结构和铁电性能进行详细表征,确定纳米片为具有特殊结构的α-In2Se3(2H)铁电材料。进一步在SiO2/Si基片上成功构造了基于α-In2Se3(2H)铁电的平面四端器件,详细研究其在各个方向的光响应。结果表明,具有本征结构的α-In2Se3(2H)在相互垂直方向均没有光响应。在器件两端分别施加电压后,α-In2Se3(2H)器件在相互垂直方向均出现了明显的光响应,尤其在接近于易极化轴方向施加电压后,α-In2Se3(2H)器件出现了各向异性光响应。
关键词: 二维层状α-In2Se3(2H), 机械剥离法, 铁电性, 各向异性光响应
Ti3C2/In4SnS8肖特基异质结用于高效光催化生成H2O2和Cr (VI)还原
周彤, 刘雪, 赵亮, 乔明涛, 雷琬莹
【物理化学学报】doi: 10.3866/PKU.WHXB202309020
人工光合成是一种先进的技术,主要利用太阳能作为唯一驱动能源,将水和氧气转化成双氧水(H2O2)。然而,目前常用的光催化系统的性能受制于其光吸收能力有限,载流子分离效率低以及表面反应能力弱等问题。在本文研究中,通过采用原位水热法,成功地在少层Ti3C2纳米片表面生长厚度为5–10 nm的立方相In4SnS8纳米片(Eg = 2.16 eV),形成了一种具有三明治结构的Ti3C2/In4SnS8纳米复合材料。深入的表征结果显示此2D/2D异质结构具有紧密的界面相互作用并且形成肖特基异质结,有助于载流子快速从In4SnS8转移至Ti3C2表面。其中,7 wt% Ti3C2/In4SnS8复合材料表现出最佳的可见光催化性能,H2O2生成速率为1.998 μmol·L-1·min-1,Cr(VI)的还原速率为19.8×10-3 min-1。通过捕获实验、气氛实验和电子顺磁共振分析,证明了H2O2生成的途径包括两种:一种是两步单电子还原路径,另一种是一步两电子水氧化路径。本研究为设计高效、多功能的催化体系提供了一种新的思路。
关键词: Ti3C2, In4SnS8, 光催化, 生成H2O2, Cr(VI)还原
Synthesis, crystal structures, and antibacterial activities of two zinc(Ⅱ) complexes bearing 5-phenyl-1H-pyrazole group
Chao LIU, Jiang WU, Zhaolei JIN
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20240153
A novel compound (H2L)SCN (5-methyl-3-phenyl-2H-pyrazol-1-ium thiocyanate) has been obtained by the reaction of thiosemicarbazide with benzoylacetone in ethanol. Two zinc(Ⅱ) complexes [Zn(HL)2(NCS)(CH3COO)] (1) and [Zn2(L)2(HL)2(NCS)2]2·2CH3OH (2) have been synthesized by the coordination reactions of Zn(OAc)2·2H2O or ZnCl2 with (H2L)SCN under reflux conditions. Elemental analyses and single-crystal X-ray diffraction have confirmed the structures of the synthesized compounds. The (H2L)SCN ligand and complex 1 pertain to the triclinic system with space group P1, while complex 2 belongs to the monoclinic system with space group P21/n. Additionally, the antibacterial activities of the compounds were evaluated in vitro using the agar diffusion method against the bacterial strains (Candida albicans, Staphylococcus aureus, and Escherichia coli). The results showed that the ligand exhibited relatively good antibacterial activities against the bacteria, and the complexes possessed stronger antibacterial activities against the same bacteria than the free ligand.
关键词: zinc(Ⅱ) complex, 5-phenyl-1H-pyrazole, thiocyanate, crystal structure, bacteria
Structural diversity and luminescence properties of three zinc coordination polymers based on bis(4-(1H-imidazol-1-yl)phenyl)methanone
Gaofeng WANG, Shuwen SUN, Yanfei ZHAO, Lixin MENG, Bohui WEI
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20230479
Three zinc coordination polymers, {[Zn2(bipmo)2(ipa)2]·3H2O}n (1), {[Zn(bipmo)(5-OH-ipa)]·DMA·H2O}n (2), and {[Zn(bipmo)(5-Me-ipa)]·H2O}n (3), where bipmo=bis(4-(1H-imidazol-1-yl)phenyl)methanone, H2ipa=isophthalic acid, 5-OH-ipaH2=5-hydroxyisophthalic acid, 5-Me-ipaH2=5-methylisophthalic acid, were synthesized under solvothermal conditions. These complexes have been characterized by elemental analyses, IR spectra, single-crystal X-ray diffraction, etc. Complex 1 shows a 2D 2-fold interpenetrating {44·62} network. Complex 2 displays a 2D uninodal framework with the {65·8} topology. Complex 3 reveals a 2D layer structure with {63} topology. The results indicate that the presence of a 5-substituted group in the isophthalate exerts a significant influence on the formation of the final structures. The luminescent properties of the complexes in the solid state have also been studied.
关键词: coordination polymers, zinc(Ⅱ), topology, luminescent property, interpenetration
基于2-(3-吡啶基)-1H-吡唑-苯羧酸的三种镉(Ⅱ)配合物晶体结构、荧光表征和Hirshfeld表面分析
张力杨, 杨冬冬, 李宁, 杨元宇, 马琦
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20240079
基于2-(3-吡啶基)-1H-吡唑-苯羧酸(Hppb)配体,成功合成3种溴离子参与配位的不同Cd(Ⅱ)配合物[Cd(Hppb)2Br2] (1)、[Cd2(ppb)2Br2] (2)和[Cd(Hppb)Br2]n (3),并确定了其结构特征。在3种配合物中,Cd(Ⅱ)离子、配体、溴离子的比例分别为1∶2∶2、1∶1∶1、1∶1∶2,最终得到单核(0D)、双核(0D)、一维骨架的不同结构。配合物1中的Cd(Ⅱ)配位环境为轻微扭曲的八面体几何结构,而配合物23的中心离子则显示出扭曲的四方锥几何结构。3个配合物的ppb-或Hppb配体的连接模式存在明显差异。在配合物1中,2个Hppb配体为μ1-κN,N′配位模式。而在配合物2中,2个ppb-配体为μ2-κN,N′∶κO配位模式,并且作为2个μ1, 1桥连接2个Cd(Ⅱ)离子形成双核结构单元,2个Cd离子之间的距离为0.409 1(4) nm。在3中,中性Hppb配体为μ2-κN,N′∶κO配位模式,并通过μ1, 6桥连接Cd(Ⅱ)离子,沿b轴形成一维无限延长的链。利用Hirshfeld表面分析和二维指纹图对这3种配合物进行了研究。此外,配合物1~3的光致发光特性表明,配位阴离子Br-对Cd(Ⅱ)配合物的荧光发射有很大影响。
关键词: 2-(3-吡啶基)-1H-吡唑-苯羧酸, Cd(Ⅱ)配合物, 发光特性

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